Курс общей астрофизики. Постнов К.А - 50 стр.

50            Глава 3. Особенности астрономических наблюдений

ные облака оптическая толща может достигать нескольких десят-
ков (т.н. “угольные мешки”). Поглощение уменьшается с удалени-
ем от плоскости Галактики по закону косеканса, выходя на пример-
но постоянный уровень (несколько десятых долей зв. величины в
полосах B или V) для галактических широт |b| > 50◦ . Установле-
на связь между оптической толщой для поглощения в оптическом
диапазоне (полоса V) и числом атомов нейтрального водорода NH
на луче зрения в столбе сечением 1 см2 :

                        τV ≈ 5.2 · 10−22 NH .                   (3.1)

Эта связь отражает хорошую перемешанность пыли и газа в меж-
звездной среде. При средней концентрации атомов межзвездной
среды ∼ 1 см−3 поглощение в оптике становится заметным, когда
на луче зрения набирается ∼ 2 · 1021 атомов/см2 , т.е. при прохожде-
нии расстояния около 1 кпк. Из-за крайней неоднородности меж-
звездной среды, однако, имеются “окна прозрачности”, позволяю-
щие “заглядывать” на гораздо большие расстояния.
    В более коротковолновой далекой УФ и рентгеновской области
спектра основное поглощение связано с нейтральным газом (во-
дородом и другими химическими элементами). Основная причина
поглощения жестких фотонов – фотоэффект (выбивание фотона-
ми электронов, заполняющих различные оболочки в атомах). Если
энергия упавшего фотона равна hν, он может выбить из атома элек-
трон с энергией связи EI < hν, а оставшаяся энергия переходит
в кинетическую энергию выбитого электрона. Значения энергии,
при которых EI = hν, называются пределами поглощения, т.к. вы-
брос электронов с этих уровней фотонами меньших энергий невоз-
можен. При более высоких энергиях сечение фотопоглощения с
данного уровня быстро уменьшается: σ ∝ 1/(hν)3 . Например, по-
рог ионизации водорода 13.6 эВ соответствует длине волны фотона
912 A° , поэтому излучение с длиной волны короче 912 A  ° очень силь-
но поглощается в межзвездной среде. Эффективное сечение погло-
щения атомами межзвездной среды из-за фотоионизации показано
на рис. 3.3. Для невозбужденных атомов (ионов) данного элемента